保险杠料架托盘弹性支撑注射模设计

互推小编 2023-06-06

1保险杠料架托盘弹性支撑

某保险杠料架托盘弹性支撑塑件如图1所示，由两部分管状特征构成：斜孔管结构和外壁带螺旋纹的喇叭口管结构。斜孔的中心线与喇叭口的中心线成一定夹角，塑件外形长156 mm，宽36 mm，厚30 mm，平均壁厚为1.8 mm，塑件材料使用工程塑料ABS，收缩率为0.5%~0.65%。

图1 保险杠料架托盘弹性支撑

成型塑件的模具要求1模4腔，以满足订单要求，模具采用三板模结构，以降低制造成本[1-3]。结合设计经验，该注射模设计的难点在于：构成塑件两部分的中间部位都为空管，成型内壁的型芯成一定的交叉角度，需要分段进行抽芯；另外塑件带螺旋纹的外壁部分的脱模，需要结合具体的模具结构布置来确定其是否需要设置脱模机构进行脱模[4-6]。若型腔采用立式布局，则外壁螺旋纹特征需要使用两侧抽芯的方式实现脱模，且斜孔的中心部位型芯需要使用斜抽芯机构进行抽芯；若采用卧式布局，则只需对塑件的内壁使用两段型芯分别抽芯即可，且抽芯机构能在水平面上进行布置。相比之下，采用卧式布局更适用该塑件要求的低成本模具制造[7-10]。

2模具结构设计

模具结构如图2所示。

图2 模具结构

1.型腔板镶件 2.型芯 3.推出块 4.液压缸 5.导向杆 6.型芯滑块 7.导套 8.导柱 9.型芯 10.动模板 11.滑块台推杆 12.支承柱 13.推板导柱 14.动模座板 15.垫块 16.顶杆 17.行程开关 18.推板 19.推杆固定板 20.定模板 21.脱料板 22.定模座板 23.模架导柱 24.定模板拉杆 25.拉料杆 26.浇口套 27.侧边挡块 28.斜管内壁型芯 29.脱料板拉杆 W1、W2、W3、W4冷却水路

（1）单个型腔采用卧式布局，适用点浇口+侧浇口复合浇注系统进行浇注。结合喇叭口管结构的成型要求，需要使用一个喇叭口侧抽芯机构进行抽芯，为了便于外壁两侧的螺旋纹特征的脱模，需要通过喇叭口的型芯2将塑件从型芯9上推出，再将型芯2从塑件中抽出，因此需要设计的机构S1、S2（见图3）组件包括件2~件8、滑块台推杆11、侧边挡块27及推杆固定板19和推板18构成的推出机构。型腔板镶件1、型芯9构成塑件的外表面成型件，型芯2和斜管内壁型芯28构成塑件的内壁成型件。型芯2安装在型芯滑块6上，型芯滑块6安装在导向杆5上并能滑动，型芯2穿过推出块3及侧边挡块27后插入型腔板镶件1与型芯9构成的空腔中，其前端与斜管内壁型芯28碰合。模具L3分型面打开后，注塑机顶杆推动推板18、推杆固定板19推出，通过滑块台推杆11推动推出块3推出，推出块3上的件2、件4、件5、件6、件7等都被同步推出，型芯2将塑件从型芯9上推出，塑件推出后液压缸4活塞杆动作，将型芯2从塑件中抽出，塑件被侧边挡块29挡住，抽芯完毕，塑件自动脱落。机构S1、S2为浮动推出侧抽芯机构，模架结构选用三板模架结构，分3次打开，分别为L1、L2、L3。开模控制机构件为定模板拉杆24、脱料板拉杆29。

图3 模具布局

S1、S2、S3、S4抽芯机构；V1、V2、V3、V4型腔编号；G1、G2、G3、G4侧浇口编号；R1、R2点浇口流道

（2）型腔的浇注使用点浇口+侧浇口复合浇注系统进行浇注，每个型腔单独设置一个侧浇口（G1、G2、G3、G4），侧浇口的进料使用点浇口流道进行供料，点浇口流道有2条，分别为R1、R2，以方便1模4腔的布局需要，型腔布局设置如图3所示。每个型腔都须设置一个型芯2，2个型腔共用1个喇叭口侧抽芯机构（S1、S2）。模具按图3所示布局，4个型腔的斜管内壁型芯28都需要侧抽芯驱动，设置了斜导柱滑块机构S3、S4，其中机构S3针对型腔V3、V4中的斜管内壁型芯28进行抽芯驱动，机构S4针对型腔V1、V2中的斜管内壁型芯28进行抽芯驱动。模具中，针对4个型腔分别设置独立水路W1、W2、W3、W4（见图2）进行冷却。

（3）斜导柱滑块机构S3、S4为常用型斜导柱驱动滑块机构，如图4所示，以机构S3为例，斜管内壁型芯28用镶件紧固安装在滑块31上，由斜导柱30驱动，合模时用锁紧块32锁紧，滑块压条33用于滑块31的滑动导向，滑块31用定位玻珠进行抽芯行程定位。滑块31中设置有冷却水路，以加强斜管内壁型芯28的冷却。

图4 斜导柱滑块机构

10.动模板 20.定模板 27.侧边挡块 28.斜管内壁型芯 30.斜导柱 31.滑块 32.锁紧块 33.滑块压条 34.拉料杆

（4）模具主要成形零件结构如图5所示，结合塑件的批量生产要求，成形件材料使用预硬化模具钢，主要为淬透性高的中碳合金钢，定模板20、动模板10使用P20，型芯2、斜管内壁型芯28使用718，型腔板镶件1、型芯9使用2311，材料采用预硬化钢，可直接使用[11-13]。

图5 模具主要零件

3模具工作原理

结合图2所示模具结构，模具使用时，其机构件的动作为：模具闭合，由注塑机完成注射过程，模具开模，动模后退，模具首先在L1分型面处打开，完成点浇口流道凝料与侧浇口流道凝料的分离。动模继续后退，模具在L2分型面处打开，点浇口流道凝料脱模。动模继续后退，模具在L3分型面处打开，塑件从型腔板镶件1中脱出，机构S3、S4的斜导柱30同步驱动滑块31及斜管内壁型芯28完成侧抽芯。L3分型面打开一定距离后，动模停止后退，注塑机顶杆推动推板18、推杆固定板19推出，将机构S1、S2推出，推出一定距离后，机构S1、S2的液压缸4活塞杆带动型芯2抽芯抽出，实现塑件的完全脱模。复位时推出机构先带动机构S1、S2先复位，而后模具按L3-L2-L1顺序复位，直到完全闭合，开始下一注射循环。

▍原文作者:何军全 1杨达飞 2

▍作者单位：1. 百色职业学院； 2. 柳州职业技术学院

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